UEFIとは何か、BIOSとの違いは？

UEFIはBIOSの最新版で、高速な起動時間、大容量ハードドライブのサポート、ユーザーインターフェースを提供する一方、古いBIOSシステムとの下位互換性も備えています。
UEFIは小さなオペレーティングシステムと同様に動作し、BIOSにはなかったセキュアブートやネットワーク機能などの機能を提供します。

2017年にインテルは、すべてのチップセットでBIOSを完全にUEFIに置き換える計画を発表し、業界はすぐにそれに続きました。今では、従来のBIOSは完全に過去のものとなりました。では、UEFIとは何か、私たちが慣れ親しんでいるBIOSとどう違うのでしょうか？

BIOSとUEFIの役割

UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）とBIOSはどちらも、オペレーティングシステムを起動する前にPCを起動するときに起動するローレベルのソフトウェアですが、UEFIはより最新のソリューションで、大容量ハードドライブ、高速な起動時間、より多くのセキュリティ機能、そして便利なグラフィックとマウスカーソルをサポートしています。

UEFIを搭載した新しいPCでも、従来のPC BIOSに慣れている人を混乱させないように、「BIOS」と呼ばれることがありますが、PCで「BIOS」という用語を使用している場合でも、現在販売されている最新のPCにはBIOSではなく、ほぼ確実にUEFIファームウェアが搭載されています。その理由は次のとおりです。

BIOSとは？

BIOSは、Basic Input-Output Systemの略です。これは、コンピュータのマザーボード上のチップに格納されているローレベルのソフトウェアです。BIOSはコンピュータの起動時にロードされ、コンピュータのハードウェアコンポーネントを起動し、それらが適切に機能していることを確認し、Windowsまたはインストールされている他のオペレーティングシステムを起動するブートローダーを実行します。

BIOSセットアップ画面でさまざまな設定を構成できます。コンピュータのハードウェア構成、システム時刻、起動順序などの設定がここにあります。コンピュータの起動中に特定のキー（コンピュータによって異なりますが、Esc、F2、F10、Deleteキーの場合が多い）を押すことで、この画面にアクセスできます。設定を保存すると、マザーボード自体のメモリに保存されます。コンピュータを起動すると、BIOSは保存された設定でPCを構成します。

BIOSは、オペレーティングシステムを起動する前にPOST（Power-On Self Test）を実行します。ハードウェア構成が有効で適切に機能していることを確認します。問題がある場合は、エラーメッセージが表示されたり、不可解なビープ音が鳴ったりします。コンピュータのマニュアルで、ビープ音のさまざまなシーケンスの意味を調べる必要があります。

コンピュータが起動し、POSTが完了すると、BIOSはブートデバイスに格納されているマスターブートレコード（MBR）を探し、それを使用してブートローダーを起動します。

CMOSという頭字語も表示されることがありますが、これはComplementary Metal-Oxide-Semiconductorの略です。これは、BIOSがマザーボードのさまざまな設定を保存するバッテリバックアップされたメモリを指します。実際には、この方法は現代のシステムではフラッシュメモリ（EEPROMとも呼ばれます）に置き換えられているため、もはや正確ではありません。

BIOSが時代遅れである理由

BIOSは長い間存在しており、それほど進化していません。1980年代にリリースされたMS-DOS PCでさえ、BIOSがありました！

もちろん、BIOSは時間の経過とともに進化し、改善されてきました。ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）などの拡張機能が開発されました。これにより、BIOSはデバイスをより簡単に構成し、スリープなどの高度な電源管理機能を実行できるようになりました。しかし、BIOSはMS-DOSの時代以来、他のPCテクノロジーほど進化したり改善したりしていません。

従来のBIOSには依然として重大な制限があります。2.1 TB以下のドライブからのみ起動できます。8 TBドライブは今では一般的ですが、BIOSを搭載したコンピュータでは起動できません。この制限は、BIOSのマスターブートレコードシステムの仕組みが原因です。

BIOSは16ビットプロセッサモードで実行する必要があり、実行できるのは1 MBのスペースだけです。複数のハードウェアデバイスを同時に初期化するのが困難で、最新のPCのすべてのハードウェアインターフェースとデバイスを初期化するときに、起動プロセスが遅くなります。

BIOSは長い間、交換が必要でした。インテルは1998年にExtensible Firmware Interface（EFI）仕様の作業を開始しました。Appleは2006年にMacでIntelアーキテクチャに切り替えたときにEFIを選択しましたが、他のPCメーカーはそれに続きませんでした。

2007年に、インテル、AMD、マイクロソフト、PCメーカーは、新しいUEFI（Unified Extensible Firmware Interface）仕様に合意しました。これは、Unified Extended Firmware Interface Forumによって管理されている業界標準であり、インテルのみによって推進されているわけではありません。UEFIのサポートは、Windows Vista Service Pack 1とWindows 7でWindowsに導入されました。現在購入できるコンピュータの大部分は、従来のBIOSではなくUEFIを使用しています。

UEFIがBIOSを置き換え、改善する方法

UEFIは、PC上の従来のBIOSを置き換えます。既存のPCでBIOSからUEFIに切り替える方法はありません。新しいコンピュータがそうであるように、UEFIをサポートし、含む新しいハードウェアを購入する必要があります。ほとんどのUEFI実装はBIOSエミュレーションを提供しているため、UEFIではなくBIOSを必要とする古いオペレーティングシステムをインストールして起動することを選択できるため、下位互換性があります。

この新しい標準は、BIOSの制限を回避します。UEFIファームウェアは、2.2TB以上のドライブから起動できます。実際、理論上の制限は9.4ゼタバイトです。これは、インターネット上のすべての情報のかなりの割合です！これは、UEFIがMBRではなくGPTパーティション方式を使用しているためです。また、ドライブのマスターブートレコードからコードを実行するのではなく、EFI実行ファイルを起動して、より標準化された方法で起動します。

UEFIは、32ビットまたは64ビットモードで実行でき、BIOSよりもアドレス指定可能なアドレス空間が多いため、起動プロセスが高速になります。また、UEFIのセットアップ画面は、グラフィックとマウスカーソルをサポートしているため、BIOSの設定画面よりも洗練されたものになります。ただし、これは必須ではありません。多くのPCには、古いBIOSセットアップ画面のように見え、機能するテキストモードのUEFI設定インターフェースがまだ搭載されています。

UEFIには、他の機能も満載されています。セキュアブートをサポートしているため、オペレーティングシステムの有効性をチェックして、マルウェアが起動プロセスを改ざんしていないことを確認できます。UEFIファームウェア自体にネットワーク機能をサポートできるため、リモートトラブルシューティングと構成に役立ちます。従来のBIOSでは、構成するために物理的なコンピュータの前に座っている必要があります。

BIOSの代替品というわけではありません。UEFIは本質的にPCのファームウェア上で動作する小さなオペレーティングシステムであり、BIOSよりもはるかに多くのことができます。マザーボードのフラッシュメモリに格納されている場合や、起動時にハードドライブまたはネットワーク共有からロードされる場合があります。

UEFIを搭載したPCは、インターフェースと機能が異なります。すべてはPCメーカー次第ですが、基本はどのPCでも同じです。

なぜ、今でもずっとBIOSが表示されるのか？

UEFIは、すべての最新のコンピュータでBIOSをシームレスに置き換えているので、なぜ誰もがUEFIをBIOSと呼んでいるのでしょうか？UEFIという用語がそれほど普及しなかった理由には、多くの要因が考えられます。

習慣。BIOSという用語は何十年も使用されており、何百万人もの人々の言語習慣を変えるには時間がかかります。
BIOSは発音が簡単です。ほとんどの人は、「BIOS」の発音を聞いたり、すぐに推測したりすることができます。しかし、UEFIはどうでしょうか？そもそも、どのように発音するのでしょうか？ユーイーフィー？ユーイーファイ？アイーフィー？ユーフィー？これについても、意見の一致はありません。発音が難しい用語は、発音が簡単な用語ほど簡単に採用されません。
BIOSからUEFIへの移行は、ほとんどの場合、舞台裏で行われ、非常に簡単で、UEFIの基本的な仕事はBIOSと同じです。人々はUEFIの存在に気づかず、影響を受けないので、なぜ新しい言葉を学ぶ必要があるのでしょうか？

理由が何であれ、BIOSは一般的な用語のままであり、現在は通常、UEFIを指すために使用されています。技術的に正確ではないにもかかわらず、「電話を切る」などの用語のように、長く残り続ける用語の1つになる可能性があります。

UEFIは大きなアップグレードですが、ほとんどは背景にあります。ほとんどのPCユーザーは、新しいPCが従来のBIOSではなくUEFIを使用していることに気付くことも、気にする必要もありません。単に、より優れた機能を発揮し、より最新のハードウェアと機能をサポートするだけです。

UEFIの詳細については、Red HatのAdam WilliamsonによるUEFIブートプロセスの違いに関する説明を参照してください。また、公式のUEFI FAQを読むこともできます。

パソコンの友達